CDMA直放站的工程調(diào)試與優(yōu)化

1、1引言現(xiàn)階段,直放站已經(jīng)成為 CDM A 網(wǎng)絡(luò)中解決特定區(qū)域覆蓋的有效手段 。 但是直放站本身沒有話務(wù) 量, 完全依賴于基站, 直放站的引入勢必增加基站的 底噪, 對(duì)信號(hào)隔離度提出了更高的要求, 同時(shí)也大大 增加了自激干擾的風(fēng)險(xiǎn), 如果處理不當(dāng), 會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造 成一定影響 。 如何能夠使直放站既充分發(fā)揮作用, 又 不對(duì)全網(wǎng)造成不利影響,這就需要在直放站初始設(shè) 計(jì)和安裝后做好工程調(diào)試和優(yōu)化工作 。2CDMA 直放站的工程調(diào)試從應(yīng)用形式上來看,CDM A 直放站主要有同頻 直放站 、 無線移頻直放站 、 光纖直放站和干線放大 器 。 不論何種類型的直放站,雖然調(diào)試方法不盡相 同, 但調(diào)試時(shí)都需要遵循

2、四個(gè)原則, 即信號(hào)引入看純 凈度 、 上行信號(hào)調(diào)整看底部噪聲 、 下行信號(hào)調(diào)整看功 放線性和天線調(diào)整看隔離度 。 直放站的工程調(diào)試從 整體上分兩部分:一部分是設(shè)備的調(diào)試, 主要包括信 號(hào)源 、 上下行平衡 、 輸出功率 、 上行底噪 、 隔離度和天 線位置等方面的調(diào)試 。 另外一部分是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的調(diào) 試, 主要包括鄰小區(qū)配置 、 切換和話務(wù)均衡等方面的調(diào)試 。2.1設(shè)備部分調(diào)試如果是無線直放站,信號(hào)源的調(diào)試需要保證質(zhì) 量, 無線站要求施主信號(hào)純凈 、 無多個(gè)基站信號(hào)被引 入 。 其中施主天線波束要窄,并且安裝位置不要太 高, 城市中可以安裝在大樓的群樓里, 天線隔離度要 大于直放站增益 15dB

3、 ;施主天線前面 100m 內(nèi)不要 有其他運(yùn)營商的基站天線 。如果是光纖直放站站, 一 般要求光纖站覆蓋的區(qū)域不能和施主基站的覆蓋區(qū) 域有重疊, 接入端輸入信號(hào)不能超過 0dBm , 工程調(diào) 試中通常設(shè)置在 0到 -10dBm 之間;光發(fā)射功率不 能超過 3dBm , 一般在 1dBm 左右; 光路總損耗不超 過 -10dB ; 光纖長度一般不要超過 18km 。 而移頻直 放站信號(hào)源的調(diào)試與光線直放站類似,對(duì)傳輸天線 的波束要窄, 傳輸距離建議不要超過 10km , 傳輸路 徑要為視通 。系統(tǒng)的平衡在直放站調(diào)測中非常重要,主要反 映在上下行增益上, 因此上下行增益相差不能太大, 室內(nèi)通常在

4、510dB的范圍內(nèi),室外直放站通常在 35dB的范圍內(nèi) 。功率的調(diào)試主要表現(xiàn)在要求功放工作在線性狀 態(tài), 實(shí)際調(diào)試中需要考慮到以下兩個(gè)方面:首先要求王 穎 王瑞春(深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子通信技術(shù)系 深圳 518029摘 要 直放站是解決盲區(qū)覆蓋的重要手段, 在 CDM A 網(wǎng)路中得到普遍的應(yīng)用 。 直放站調(diào)試與優(yōu)化的結(jié)果直接關(guān) 系到無線網(wǎng)絡(luò)的性能和用戶感知, 本文從工程調(diào)測的角度出發(fā), 對(duì)上述問題進(jìn)行了探討 。 關(guān)鍵詞直放站 前反向鏈路增益CDMA 直放站的工程調(diào)試與優(yōu)化中國新通信 中國新通信經(jīng)驗(yàn)與交流EXPERIENCE AND EXCHANGE 59CHINA NEW TELECOMM

5、UNICATIONS September 2009圖 1相鄰小區(qū)參數(shù)的修改AB RYZ輸入信號(hào)不能大于設(shè)備的額定輸出功率與設(shè)備增益 的差值, 如果輸入信號(hào)大于這個(gè)值, 需要將輸入信號(hào) 調(diào)小或在前端增加衰減器; 其次是對(duì)增益的調(diào)整, 就 是對(duì)臨界點(diǎn)的確定,增益達(dá)到一定值后繼續(xù)增大增益而輸出功率不再變化時(shí), 這個(gè)點(diǎn)可視為臨界點(diǎn), 在 這個(gè)點(diǎn)上將增益下降 23dB,此時(shí)功放就會(huì)工作在 線性狀態(tài) 。 上行底噪的調(diào)試, 我們以無線直放站為例說明,其他類型的直放站可以以此為參考 。 無線站的調(diào)試 首先要測算等效路徑損耗,基站機(jī)頂?shù)街狈耪臼┲?端口之間的下行有效路徑損耗等于基站機(jī)頂?shù)陌l(fā)射 功率減去直放站施主

6、端口收到的功率 。 用公式表示 為:L =P BTS -P donor 。 其中 L 為等效路徑損耗, P BTS 為基 站的發(fā)射功率,P donor 為施主口接收信號(hào)功率 。 一般而 言, 基站基頂接收到的噪聲功率要小于 -120dBm , 通 常上 、 下行鏈路頻率相差不大, 可近似認(rèn)為上行有效 路徑損耗與下行有效路徑損耗相等,考慮到直放站 到達(dá)基站機(jī)頂?shù)纳闲休敵龅自氩荒艽笥?-120dBm, 可以測算出直放站施主端口輸出的最大上行底噪功 率 P Noise =L -120dBm 。在調(diào)試直放站的底噪時(shí),要特別注意兩個(gè)特殊 情況:一是當(dāng)一個(gè)基站帶多個(gè)直放站時(shí), 還要考慮多 個(gè)直放站對(duì)基站總

7、的噪聲累積;二是室內(nèi)分布系統(tǒng) 帶多個(gè)干放的情況下,還要考慮多個(gè)干放的噪聲累 積 。隔離度調(diào)試的好壞直接影響到直放站系統(tǒng)是否 會(huì)產(chǎn)生自激 。 對(duì)于無線直放站而言, 隔離度參數(shù)尤其 重要,無線直放站的隔離度測量了輸入端口信號(hào)對(duì) 輸出端口信號(hào)的衰減度,只有當(dāng)增益 G <隔離度 -15dB 時(shí), 系統(tǒng)才不會(huì)自激 。當(dāng)設(shè)備調(diào)試通過后, 就可以對(duì)天線進(jìn)行微調(diào)了 。 利用手機(jī)或路測設(shè)備, 對(duì)覆蓋區(qū)進(jìn)行測試, 根據(jù)測試 的結(jié)果適當(dāng)?shù)恼{(diào)整天線的位置和方位,使其達(dá)到最 佳效果 。2.2網(wǎng)路參數(shù)調(diào)整其中相鄰小區(qū)參數(shù)的修改如圖 1所示 。A 、 B 基站互為相鄰基站, Y 、 Z 基站互為相鄰基 站, R 為直

8、放站覆蓋區(qū), 在 R 增加開通后, 基站 A 、 B 、 Y 、 Z 的鄰小區(qū)參數(shù)均需要修改 。 同時(shí)在直放站開通 后, 引入新的信號(hào)或增加新的覆蓋邊界, 形成新的切換邊界或信號(hào)重疊區(qū),這樣就需要通過路測和系統(tǒng) 參數(shù)的分析, 對(duì)相關(guān)小區(qū)的切換關(guān)系進(jìn)行調(diào)整 。 在增加直放站后, 由于是從基站引入的信號(hào), 因 此勢必會(huì)大大增加該基站的話務(wù)量,如果調(diào)試工作 未做到位, 很容易對(duì)基站造成擁塞, 在站點(diǎn)開通后要認(rèn)真跟蹤系統(tǒng)參數(shù),必要時(shí)要重新進(jìn)行話務(wù)均衡和 話務(wù)分配 。3直放站開通的優(yōu)化分析在直放站建成并開通運(yùn)行后,為保證直放站能 在網(wǎng)絡(luò)中安全 、 有效 、 穩(wěn)定地運(yùn)行, 必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán) 格的優(yōu)化 。我們

9、可以通過對(duì)從前反向覆蓋 、 前反向誤幀率 、 接入失敗率 、 掉話率 、 導(dǎo)頻情況 、 切換等指標(biāo)的優(yōu)化, 來提升無線網(wǎng)絡(luò)的性能 。 3.1前反向覆蓋根據(jù)工程實(shí)測結(jié)果,我們可以選用直放站覆蓋 區(qū)域內(nèi)各個(gè)地理位置上主導(dǎo)頻的 E c /I o 及手機(jī)的接收 電平 Rx 作為衡量前向覆蓋范圍的尺度,在預(yù)期覆蓋 區(qū)域內(nèi)主導(dǎo)頻的強(qiáng)度 E c /I o 一般要大于 -12dB ; Rx 一般要大于 -95dBm ;而手機(jī)的發(fā)射功率 Tx 可以作為 反向覆蓋范圍的衡量尺度, 在預(yù)期覆蓋區(qū)域內(nèi) Tx 要小于 20dBm 。 并且正常情況下手機(jī) Rx +Tx 的值介于 -73-83dBm 之間 。 3.2前反向

10、誤幀率前反向誤幀率 FER 是檢驗(yàn)在覆蓋區(qū)域和測試 路線上的前向鏈路和反向鏈路的平均誤幀率是否達(dá) 到要求 。 而前反向誤幀率 FER 又和鏈路傳播衰耗直 接相關(guān) 。優(yōu)化時(shí)我們要求在前向和反向鏈路上, 預(yù)期 覆蓋區(qū)域內(nèi)的測試路線上的平均誤幀率 FER 2%。 3.3接入率接入失敗率的定義為由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的呼叫中失 經(jīng)驗(yàn)與交流EXPERIENCE AND EXCHANGECHINA NEW TELECOMMUNICATIONS60敗的呼叫次數(shù)與總的呼叫次數(shù)的比值 。 這項(xiàng)指標(biāo)是 測試整個(gè)系統(tǒng)的呼叫失敗率 。 沿著指定的測試路線 至少發(fā)起 100次呼叫, 然后統(tǒng)計(jì)失敗的次數(shù) 。 優(yōu)化中 一邊要求最大接

11、入失敗率不能超過 3%。 3.4掉話率掉話率是指發(fā)生掉話的呼叫數(shù)與成功發(fā)起呼叫 總數(shù)的比值 。 發(fā)生掉話的呼叫是指非移動(dòng)臺(tái)的原因 、 系統(tǒng)意外地失去了與移動(dòng)臺(tái)的射頻連接,這會(huì)迫使 移動(dòng)臺(tái)重新發(fā)起呼叫 。引起掉話的原因很多,如果移動(dòng)臺(tái)接收電平較 低時(shí),會(huì)導(dǎo)致 E c /I o 較差 。 此時(shí)會(huì)引起前向誤幀率增 大, 進(jìn)而引起掉話 。 如果鏈路傳輸損耗較大, 會(huì)造成 反向誤幀率較高, 也會(huì)引起掉話 。 解決方法是改善該 點(diǎn)的覆蓋, 適當(dāng)調(diào)整直放站下行輸出, 并檢查直放站 天線是否對(duì)準(zhǔn)基站天線,或者檢查該地點(diǎn)是否受到 其他信號(hào)源的干擾 。 3.5導(dǎo)頻 PN直放站覆蓋區(qū)不能有兩個(gè)以上的強(qiáng)導(dǎo)頻存在, 否

12、則會(huì)出現(xiàn)頻繁的軟切換問題,對(duì)系統(tǒng)資源造成極 大的浪費(fèi) 。 通常優(yōu)化的方式是用路測系統(tǒng)在覆蓋區(qū) 域進(jìn)行導(dǎo)頻掃描, 如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)頻存在, 則需要通過純 凈直放站的取樣信號(hào), 修改搜索窗參數(shù)來優(yōu)化, 嚴(yán)重時(shí)需要對(duì) PN 碼重新進(jìn)行規(guī)劃 。3.6軟切換軟切換是 CDMA 系統(tǒng)的基本特征 。 軟切換直接 反映了系統(tǒng)資源利用的合理與否,切換失敗多數(shù)是 由于服務(wù)小區(qū)的導(dǎo)頻強(qiáng)度 I c /I o 很低,同時(shí)在此小區(qū) 范圍內(nèi)混雜了其他的強(qiáng)導(dǎo)頻 。 移動(dòng)臺(tái)處于軟切換過 程中, 發(fā)送的信號(hào)由基站進(jìn)行處理, 系統(tǒng)必須有足夠 的資源來支持軟切換, 在前向鏈路中, 過多的切換會(huì) 降低系統(tǒng)的性能,而在反向鏈路上過多的切換會(huì)占

13、 用更多的資源 。實(shí)際優(yōu)化時(shí)通常調(diào)整的參數(shù)是導(dǎo)頻丟棄門限 T dro p 、 定時(shí)器衰減門限 T T dro p 、 導(dǎo)頻檢測門限 T A D D 以及 修改搜索窗口參數(shù), 使軟切換達(dá)到合理的水平 。4結(jié)束語在不增加基站數(shù)量的前提,直放站的引入保證 了網(wǎng)絡(luò)覆蓋, 并且可以延伸到基站難以覆蓋的區(qū)域, 同時(shí)也能大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本 。 但是由于直放站 本身設(shè)備的局限性和無線環(huán)境的復(fù)雜性,勢必在網(wǎng) 絡(luò)中引入干擾, 因此在直放站建成和開通運(yùn)行后, 調(diào) 試和優(yōu)化工作將是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),需要在工 程實(shí)際中不斷總結(jié) 。參 考 文 獻(xiàn)1張傳福等 . CDM A 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化 . 北京:人民郵

14、電出版社,20062啜鋼等 . cdma 20001x 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化及無線資源管理 . 北京:人民郵電出版社,2007(收稿日期:2009年 8月 18日 Engineering Debugging and Optimization for CDMA RepeaterWang Ying , Wang Ruichun(Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 518029, China AbstractIn CDM A network, Repeater is the most common device to fulfill the coverage of blind area. The result of the repeater'sdebugging and optimization relates to